基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。     

船舶柴油机失火故障仿真分析

为了研究船舶柴油机在失火故障下各个参数的变化规律进行了某船用柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析,并通过瞬时转速的试验测量验证了模型的准确性,在此基础上进一步针对柴油机各缸失火时的故障进行了模拟仿真分析,得到的柴油机各个参数在失火故障下表现出的规律,对后续利用ADAMS进行柴油机的故障模拟仿真计算具有重要意义.     

Visual C++6.0开发柴油机故障仿真软件

本文建立了一个较通用的柴油机故障的仿真模型；用Visual C 6．0开发了柴油机故障仿真软件，并对柴油机典型故障的不同程度下进行仿真计算，对仿真结果进行分析，揭示了柴油机故障与热工参数之闻的内在联系，为故障诊断提供了参考依据。     

船用柴油机工作过程故障诊断的仿真研究

利用计算机数值计算方法进行了船用柴油机性能故障的仿真计算，通过对各故障下热工参数的特征分析，揭示了热工参数在不同性能故障、不同运行工况和不同航行工况下变化规律，探讨了热工特征参数的优化选择、性能故障的分类和计算机仿真建模等问题，提出了热工参数的相对偏差分析法，并介绍了人工神经网络在船用柴油机故障诊断中的具体应用。     

基于PCA-BP神经网络在船用柴油机热工故障诊断中的应用研究

利用AVL-BOOST对柴油机的热工故障进行仿真计算,首先通过主成分分析法对柴油机的热工故障进行分析,选取能够反映原始变量99.589%信息的3个主成分作为BP神经网络的输入,将柴油机的故障模式作为输出,构建一个3层的神经网络预测模型。结果表明,PCA-BP神经网络模型能够很好的对柴油机的故障模式做出诊断。     

基于BOOST船用柴油机热工故障仿真研究

利用BOOST仿真软件,建立电控化改造后的4190型柴油机工作过程数学模型。该模型的燃烧放热模块采用MCC燃烧模型,传热模块选用Woschni 1978模型,并用该电控柴油机试验数据验证模型的可靠性。结果表明,仿真计算与实验值误差均在2%以内。在此基础上,结合中速电控柴油机的特点,对柴油机在额定工况下喷油定时故障、喷油器喷孔磨损、单缸停油、中冷器效率下降、压气机效率下降及排气阀关闭定时故障进行仿真计算,探索电控柴油机性能指标与热工参数对不同故障的变化规律,从而为船用中速电控柴油机故障监测、诊断提供可行的依据。     

船舶主机性能故障的主成因分析

介绍了船舶主机２０种典型性能故障的仿真模型计算结果。通过对各故障下热工参数的主成因分析,揭示了热工参数的相关性,提出了性能故障的降维识别方法,并介绍了人工神经网络在船舶主机故障诊断中的具体应用。     

基于ADAMS的柴油机曲轴仿真分析

为研究柴油机曲轴在正常工况下载荷的变化规律,建立柴油机曲轴轴系动力学仿真模型,并通过曲轴的模态分析得到曲轴的柔性体模型,通过试验测量瞬时转速与仿真结果对比,验证仿真模型的准确性,在此基础上对柴油机曲轴进行模拟仿真分析,得到曲轴载荷变化的一些规律。     

基于主成分分析的船舶柴油机故障监测方法

为研究船舶柴油机运行状态与热工参数之间的联系,通过监测热工参数的变化来判断船舶柴油机当前的状态。以12K98ME-C柴油机为研究对象,采用主成分分析法对其12种热工参数进行分析,揭示柴油机性能各热力参数之间存在很大的内在联系。在样本数据中加入异常点,采用T2统计量和Q统计量对故障点进行检测分析,进而验证该方法对故障监测的有效性。研究发现柴油机热工参数之间的相关性非常强,采用该方法可达到很好的降维效果,能准确识别出柴油机的异常状态。     

SMSC-2006型轮机模拟器主机仿真建模

主机参数模型是轮机模拟器的软件核心,开发轮机模拟器仿真软件之前必须首先搭建好能适用于主机各工况下的实时参数模型。本文采用现有船机桨物理计算公式和船舶阻力经验计算公式建立了SMSC-2006型轮机模拟器船舶主柴油机工作的船机桨能量平衡模型;采用参数矩阵变换和牛顿插值法建立了主机实时仿真模型和主机实时故障模型。这些模型能满足轮机模拟器的仿真精度和持续运行要求,实时计算出了各工况下主机的各种热工参数,还可以实时仿真主机的典型故障。     

基于多体动力学仿真的柴油机传动齿轮故障机理与监测方法研究

针对现有船用柴油机热工参数无法有效监测报警传动齿轮故障的问题,基于柴油机普遍缺失振动监测数据,难以有效提取故障特征的现状,采用多体动力学仿真技术研究柴油机齿轮载荷与曲轴止推轴承磨损之间的内在关联,基于仿真结果提取传动齿轮故障条件下的振动信号特征;采用实际故障案例振动数据,提取传动齿轮箱振动信号的时域、频域特征,实际特征变化规律与仿真结果一致,检验了本文仿真研究成果的正确性。     

基于AVL BOOST的船用柴油机典型故障仿真及其数据分析

[目的]大型船用柴油机故障类型的数据通过台架试验或者实船来获取存在许多不利因素,因此针对柴油机的故障仿真数值计算就显得尤为重要,同时对故障排除及数据驱动的智能故障诊断系统的构建也具有重要意义。[方法]基于AVL BOOST软件和台架试验数据,建立柴油机仿真模型,验证4种负荷工况下仿真模型需满足的精度要求;基于100%负荷工况模型,采用控制变量法模拟柴油机发火点提前、单缸停油及曲轴箱窜气这些典型故障,并分析计算得到的数据。[结果]结果表明:发火点提前5°时,缸内最高燃烧压力提高了17.4%;第1缸停缸后,有效油耗率上升近15%;对于不同气缸停油情况,第2号和3号气缸停油时的特征参数变化幅度较小;随着活塞有效窜气间隙的增加,各特征参数基本上呈线性扩大趋势,在窜气间隙值为0.04 mm时,部分特征参数急剧增加,例如油耗率增加了近40%。[结论]所得结果可作为柴油机故障状态识别及智能故障诊断系统构建的重要依据,为探索船舶柴油机智能故障诊断技术提供新的途径。     

柴油机扭振参数的模糊诊断和灰色诊断比较

分别采用模糊诊断方法和灰色诊断方法,利用柴油机轴系扭振参数对单缸熄火故障状态进行了诊断。对实测的故障结果进行分析得出诊断在准模,用扭振理论的仿真计算结果作为诊断待检模来进行诊断,均取得了较好的效果。说明能有多种方法利用轴系扭振参数对柴油机故障进行有效诊断。对这两种诊断方法的结果进行比较分析表明,模糊诊断方法效果更好些。     

基于神经网络对电控柴油机运行特性影响因素仿真研究

基于AVL-BOOST软件仿真平台建立某船用四缸柴油机仿真模型,标定后的模型进行柴油机全工况仿真计算。仿真出来的3 200组数据作为人工神经网络输入数据,采用贝叶斯统计方法对网络进行训练建立2层的反馈神经网络仿真模型。并分别通过实验、AVL-BOOST和神经网络数据曲线的对比分析,验证人工神经网络预测的准确性。利用验证好的人工神经网络模型预测进排气压力对柴油机转矩的影响,以及预测压缩比和供油定时对柴油机排放性能和动力性能的影响,最后利用扰动法分析不同工况下柴油机各个参数对柴油机性能的影响程度。     

柴油机气缸排温低的机理分析与故障仿真研究

以柴油机的气缸排气温度低这一故障作为研究对象,基于故障树模型对该故障进行机理分析,采用仿真计算软件AVL-FIRE建立了某型柴油机的燃烧仿真模型,对进、排气定时等故障进行定量仿真研究,得到了柴油机性能参数在不同故障程度下的变化规律,为后期能够实现该类型故障的快速排故提供了理论依据。     

船用中速柴油机故障建模仿真研究

文章以某船用中速柴油机为研究对象,采用发动机仿真软件AVL-BOOST建立数学模型,完成柴油机工作过程数值计算,并在此模型基础上对中速柴油机常见故障进行模拟。从数值分析的角度解释故障现象,探索柴油机主要性能参数变化的规律,为故障诊断提供依据。     

基于神经网络对电控柴油机运行特性影响因素仿真研究

基于AVL-BOOST软件仿真平台建立某船用四缸柴油机仿真模型,标定后的模型进行柴油机全工况仿真计算.仿真出来的3 200组数据作为人工神经网络输入数据,采用贝叶斯统计方法对网络进行训练建立2层的反馈神经网络仿真模型.并分别通过实验、AVL-BOOST和神经网络数据曲线的对比分析,验证人工神经网络预测的准确性.利用验证好的人工神经网络模型预测进排气压力对柴油机转矩的影响,以及预测压缩比和供油定时对柴油机排放性能和动力性能的影响,最后利用扰动法分析不同工况下柴油机各个参数对柴油机性能的影响程度.     

船用低速柴油机变工况性能预测

为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数.通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程.仿真实验表明改进的容积法模型能准确地预测柴油机在变工况下的性能,模型的实时性佳.此模型对研究变距桨船舶柴油机的控制策略及其动态性能具有较强的实用价值.     

船舶操纵模拟器动力装置系统仿真研究

为了解决船舶驾驶模拟器中快速实时反应船的运动状态的问题,利用Simulink建立目标船舶柴油机及舵桨的准稳态仿真模型。通过数据接口将该模型产生的模拟目标船的柴油机的实时运行数据存入中间数据库,与操纵模拟器数据库连通,对船舶驾驶模拟器中目标船舶的运动参数与动力参数及环境因素综合计算,将结果数据传入OSG虚拟现实环境,实时反应船舶在模拟海况环境下的运行状态。     

船用智能柴油机故障仿真研究

建立柴油机工作过程的仿真模型,试验验证模型的可靠性,证实AVL BOOST 软件在柴油机工作性能方面的预测能力,在此基础上对柴油机的故障进行仿真,探索不同故障下柴油机热力参数的变化规律.